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文档简介
高层建筑结构、高耸结构及横向作用
注册结构工程师专业考试
高层建筑结构、高耸结构及横向作用
注册结构工程师专业考试考试大纲、题量及分值内容复习例题解析考试大纲、题量及分值考试大纲了解熟悉掌握内容结构极限状态设计原理竖向荷载、风荷载和地震作用对高层建筑结构和高耸结构的影响概念设计的内容及原则,并能运用于高层建筑结构的设计高层建筑结构内力与位移计算原理高耸结构选型要求、荷载计算、设计原理及主要构造荷载分类和组合风荷载和地震作用的取值标准和计算方法荷载效应组合方法常用高层建筑结构的受力性能及适用范围常用钢筋混凝土高层建筑结构的近似计算方法、截面设计方法和构造措施题量及分值back二级一级一级注册结构工程师考试大纲了解熟悉掌握内容结构极限状态设计基本概念竖向荷载、风荷载和地震作用对高层建筑结构和高耸结构的影响概念设计的内容及原则,并能运用于高层建筑结构的体系选择、结构布置和抗风抗震设计高层建筑结构内力与位移计算原理钢结构高层民用建筑设计方法高耸结构选型要求、荷载计算、设计原理及主要构造荷载分类和组合风荷载和地震作用的取值标准和计算方法荷载效应组合方法常用高层建筑结构的受力性能及适用范围常用钢筋混凝土高层建筑结构的近似计算方法、截面设计方法和构造措施back注册结构工程师考试题量及分值科目一级二级钢筋混凝土结构15题/15分20题/20分钢结构14题/14分8题/8分砌体结构与木结构14题/14分20题/20分地基与基础14题/14分16题/16分高层建筑、高耸结构与横向作用15题/15分16题/16分桥梁结构8题/8分back内容复习结构极限状态、荷载及地震作用高层建筑结构高耸结构back结构极限状态、荷载及地震作用
《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)
《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)
《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)结构极限状态设计的基本原理作用及其分类荷载(效应)组合风荷载地震作用back结构极限状态设计的基本原理结构功能要求能承受正常施工和正常使用是可能出现的各种作用在正常使用时具有良好的工作性能在正常维护下具有足够的耐久性能在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性结构可靠度在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率在规定的时间内——设计基准期(50年)在规定的条件下——正常设计、正常施工、正常使用预定功能——四项结构功能
极限状态设计可靠指标失效概率可靠指标backZ=ZZZfZ(Z)0Z=R-S≥0=Z/ZZ=R-SZ2=R2+S2极限状态设计定义整个(或部分)结构超过某特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求两类极限状态承载能力极限状态——结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形(如倾覆、疲劳、机构、失稳等)正常使用极限状态——结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值(如影响正常使用或外观的变形、局部损坏、振动或其它特定状态)极限状态方程g(X1,X2,,Xn)=0极限状态设计表达式g(X1,X2,,Xn)≥0Z=R-S≥0back作用及其分类直接作用(荷载)——施加在结构上的集中或分布荷载——GBJ68-84间接作用(作用)——引起结构外加变形或约束变形的原因(温度变化、焊接、基础沉降、地震、混凝土收缩等)back时间变异位置变异结构反应永久作用自重、土压力、预应力、基础沉降、焊接可变作用安装荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、温度变化、地震偶然作用地震、爆炸、撞击固定作用自重、固定设备荷载可动作用吊车荷载、人员荷载静态作用自重、楼面活荷载动态作用地震、吊车荷载、设备振动、风荷载荷载(效应)组合承载能力极限状态back基本组合偶然组合正常使用极限状态短期效应组合长期效应组合风荷载基本风压定义:当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的30年一遇10min平均最大风速v0为标准,按v02/1600确定的风压值按全国基本风压分布图采用,>=0.25kN/m2调整系数(略)back风压高度变化系数风荷载体型系数风振系数考虑范围房屋结构H>30m&H/B>1.5高耸结构T1>0.25s考虑方法地震作用建筑抗震设防目标与标准抗震设防及其思想设防依据设防目标及其实现建筑类别与设防标准建筑结构抗震验算地震作用计算结构抗震验算back抗震设防及其思想抗震设防对建筑物进行抗震设计并采取抗震措施指导思想预防为主减轻结构震害避免人员伤亡减少经济损失使地震时不可缺少的紧急活动得以维持和进行趋势使用寿命期内对不同频度和强度的地震具有不同的抵抗能力back设防依据——抗震设防烈度定义:按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度确定:必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定一般情况下,可采用中国地震烈度区划图的地震基本烈度度(或与本规范设计地震基本加速度值对应的烈度值)对做过抗震防灾规划的城市,可按批准的抗震设防区划(抗震设防烈度或设计地震动参数)进行抗震设防设防范围6-9度back设防目标及其实现三水准要求水准涵义要求第一水准小震不坏当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用第二水准中震可修当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用第三水准大震不倒当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏两阶段设计back三水准地震作用的标定基本假定地震强度呈极值分布烈度符合极值III型back地震影响50年超越概率地震重现期多遇地震对应的烈度——众值烈度小震63.2%50年设防烈度中震10%475年罕遇地震对应的烈度大震2-3%1642-2475年计算F(I)=exp[-(12-I)k/(12-Im)k],RT=-T/ln(1-F(I)))If(I)ImI0Is一般关系烈度:Im=I0-1.55,Is<=I0+1加速度:PGAm=PGA0*1/3,PGAs=PGAm*(4-6)两阶段设计back阶段目标烈度地震作用性质受力状态作用效应组合第一阶段小震不坏(隐含中震可修)多遇地震作用对应的烈度(小震)可变作用弹性(部分弹塑性)承载力验算采用基本组合(多层、高层钢筋混凝土房屋层间弹性位移计算,采用短期效应组合,即作用分项系数均取1.0)第二阶段大震不倒罕遇地震作用对应的烈度(大震)偶然作用弹塑性部分建筑物的层间弹塑性位移验算,采刚短期效应组合,即怍用分项系数均取1.0说明:第一阶段为弹性分析,包括截面设计和变形计算;大部分建筑的第二阶段设计主要由概念设计和构造措施来保证。建筑类别与设防标准建筑类别建筑的重要性抗震措施地震作用计算甲类特殊要求的建筑特殊考虑特殊考虑乙类国家重点抗震城市生命线工程的建筑提高一度(9度适当提高)原设防烈度丙类甲、乙、丁类以外的一般建筑原设防烈度原设防烈度丁类次要的建筑降低一度(6度不降)原设防烈度back地震作用计算一般说明和计算原则基本计算数据水平地震作用的计算竖向地震作用的计算back一般说凝明和计勒算原则影响设斩计地震艘作用的侨因素设计地碍震作用颗的方向地震作陡用的计登算范围闸和原则地震作用累的计算方像法及其适狠用范围计算模型bac激k影响设杏计地震洽作用的侍因素地震动特厉性方面抗震设液防烈度设计近远狭震场地类别结构特性胃方面结构自振楼周期建筑质量灾(重力荷小载)结构阻尼胆比(材料答)bac递k设计地震金作用的方药向水平(丧两个)竖向(万一个)结构效应位的方向平动(界两个水哀平、一底个竖向钉)扭转(久竖轴)设计地增震作用沈的方向back地震作用颈的计算范跌围和原则计算范坝围水平地震杂作用6度区(除甲拢类建筑且和IV类场地摘上的较接高房屋诵外)可脏不算7-9度区(除可不活进行上部蝇结构抗震雕验算的房置屋外)均唱算8、9度大跨度率结构和长赢悬臂结构9度的高戚层建筑水平地震践作用的计魂算原则竖向地送震作用一般正蜜交布置单抗侧力华构件的敌结构,喇可沿纵犬横主轴京方向分限别计算斜交布红置抗侧岩力构件咱的结构捎,宜按完平行于吧抗侧力杯构件方膊向计算质量和刚浪度明显不陶均匀、不慈对称的结肚构,应考芽虑水平地魄震作用的项扭转影响bac院k地震作用恋的计算方热法及其适玻用范围bac崇k地震作用结构方法使用范围水平弹性底部剪力法高度不超过40m,以剪切变形为主,质量和刚度分布较均匀振型分解反应谱法不满足底部剪力法应用条件的结构时程分析法(补充计算)甲类建筑、特别不规则的建筑H>80m,7、8度I、II类场地乙、丙类建筑H>60m,8度III、IV类场地和9度乙、丙类建筑弹塑性简化方法(略)时程分析法(略)竖向弹性底部轴力法需考虑竖向地震作用的结构bac贤k计算模型追——集中坑质量模型多高层房雨屋无扭转有扭转单层厂房横向纵向back基本计忘算数据重力荷铅载代表宏值结构自振魂周期设计反应霸谱重力荷载哈代表值重力荷配载代表凡值永久荷幅载(建桃筑结构独构配件饮自重)绒标准值好+可变堵荷载(传雪、灰礼、楼面辩活荷载伞)组合酷值bac郑k永久荷伴载标准内值组合值系织数可变荷载咳标准值设计反应乘谱水平地毕震影响邻系数水平地首震影响笋系数曲卫线水平地藏震影响剃系数曲滴线水平地嘱震影响模系数最弱大值T(s)ααmax0.4稍5αmax00.1Tg(特征油周期)3.0α=(凳Tg/T)0.9αmax>=0.裕2αmax场地类别IIIIIIIV近震0.200.300.400.65远震0.250.400.550.85烈度6789多遇地震183672144罕遇地震----225405630烈度6789多遇地震0.040.080.160.32罕遇地震----0.500.901.40back设计近远锤震场地类礼别场地类别敬的划分bac谈k场地覆盖层厚度做(m)场地土类昂型0描3膛9尼80坚硬中硬中软软弱IIIIIIIVback水平地盖震作用冲的计算振型分解遭反应谱法底部剪祖力法时程分析休法楼层水挥平地震俘剪力的呼分配扭转问最题地基—永结构动嗽力相互细作用振型分帅解反应蹦谱法back计算振邻型计算地震服影响系数款和振型参吐与系数计算振谅型地震倚作用计算振型芒地震效应振型组合xg(t)xi(t)a1iajiani两点注稠意:计算步骤塔楼底部剪力擦法计算方法底部剪力夹的计算地震作用唉沿高度的袖分配mHiHiFiFEkΔFn顶部附恋加地震礼作用突出屋谁面小建孤筑物适用条窑件backGeq——结茧构等效释重力荷简载代表役值SDOF唤:Geq=G1MDO礼F:亮Geq=Su愧m(Gi)*0.85楼层水捕平地震毁剪力的稍分配现浇和装鹅配整体式抛混凝土楼梁屋盖等刚术性楼盖建比筑,宜按抗侧力构扔件等效刚环度的比例萍分配木楼屋盖纹等柔性楼悦盖建筑,累宜按抗侧阳力构件从词属面积上赵重力荷载券代表值的蹦比例分配普通预雹制板的邀装配式活混凝土兆楼屋盖棚等半刚桂性楼盖绩建筑,为可取上用述两种嚷分配结泊果的平啊均值考虑空皆间作用妹、楼盖耐变形、碑墙体弹禽塑性变筑形和扭注转的影见响时,这可按各嚷有关规刑定对上粉述分配丸结果作千适当调壶整back竖向地倚震作用绪的计算高层房屋夫(9度)地震作用会标准值FviHiFviFEvk楼屋盖的珍竖向地震璃作用效应捡分配按各构件颗承受的重罗力荷载代雷表值的比屿例分配平板型网饼架屋盖和她跨度大于24m的屋架惠(8、9度)长悬臂和订其它大跨炸结构(8、9度)bac黑kbac闭k结构抗袖震验算一般规定地震作升用下的宅作用效稳应组合截面抗仗震验算抗震变形茶验算结构抗贴震验算铜的一般介规定验算范围除6度建刊筑(IV薄类场地上圾的较高层柱除外)和肢规定可不翠进行验算哈的结构外另,均应验选算验算内怜容截面抗其震验算抗震变谋形验算多遇地震盗作用下的世弹性变形既验算——和非结构构创件的破坏罕遇地震妄作用下的偶弹塑性变腾形验算—揉—抗倒塌backbac泛k地震作良用下的越作用效药应组合组合类型地震作用用途多遇地震作用下作用效应的基本组合多遇地震截面抗震验算多遇地震作用下短期效应多遇地震弹性变形验算罕遇地震作用下短期效应罕遇地震弹塑性变形验算bac光k截面抗震冒验算内力基本浴组合设计胜值抗震承农载力设伪计值承载力调镇整系数抗震变形捐验算弹性变形咸验算目的:雀防止非例结构构拴件出现竟过重破粮坏范围:庆框架、处框架—铁抗震墙杂、框支躲抗震墙删多高层度钢筋砼党房屋表达式尸:弹性层甩间位移弹性层间洪位移角限碎值层高薄弱层情弹塑性朵变形验虑算目的:防类止倒塌或静严重破坏范围:薄弱层狠弹塑性条变形计掉算方法薄弱层位置的住确定:表达式气:弹塑性层害间位移弹塑性层重间位移角笨限值bac访k高层建筑戒结构设计1高层箩建筑结构玩的受力与耻变形特点☞2高层烟建筑结构幼体系及其廉选择☞3高层章建筑结构全的布置原伞则与要求☞4高导层建筑即结构设静计的基拳本要求☞5高考层建筑逆结构计态算原则访与一般伏规定☞6各类设高层建筑侧结构设计☞7高层卫建筑结构禽基础设计逼概要☞back1高层馋建筑结构父的受力与警变形特点虽则多层脸和高层建露筑所受的辫荷载和作幻玉用无差别辱,但所产嚷生的结构催效应却有汗明显差别颠。backq另u收V判M却Hu=f(昏H4)M=f称(H2)V=f(衫H)2高据层建筑低结构体握系及其盛选择2.1偷常用的结鲁构体系2.2卧竖向眼结构体梅系(抗生侧力体宜系)的爽选择2.3杨水平袭承重体海系(楼浙盖体系祖)及其助选择bac医k2.1龙常用的结般构体系bac格k2.2甲竖向结构胁体系(抗业侧力体系天)的选择建筑使用失功能建筑平面建筑高度抗震等级地质条件施工技朝术……用途≤50m≥50m住宅剪力墙、框架-剪力墙剪力墙、框架-剪力墙旅馆剪力墙、框架-剪力墙、框架剪力墙、框架-剪力墙、筒体公共框架-剪力墙、框架框架-剪力墙、筒体bac井k结构类型非抗震6度7度8度9度框架现浇606060555545452525装配整体式50503525⁄框架-抗震墙现浇1301301301201201001005050装配整体式1001009070⁄剪力墙抗震墙全部落地1401401401201201001006060部分框支1201201201001008080⁄筒体框架-核心中筒1801801801501601201207080板柱-抗震墙403530⁄适用的捷房屋最留大高度米(m)注:(摩表内数据苹分别引自版《高规J犬GJ3-鼓91》和鹊《建筑抗如震设计规艺范》(修混订))1房贡屋高度滑指室外缠地面至痛檐口获旱屋面顶纳板的高谎度(不蹈计局部臭突出)桨;2框致架-核江心筒结饱构指周毙边稀柱阴框架与缴核心筒宅组成的湾结构;3部杠分框支柄抗震墙竹结构指兵底层获垫底部两咽层框支发抗震墙胶结构;4超过嗓表内高度蔬的房屋,杜应进行专肯门研究,毅采取必要总的加强措冈施。back2.3够水平承重链体系(楼同盖体系)保及其选择楼(屋)充盖体系的乌作用承受竖向研荷载连接抗侧监力构件,该承受其传茅来的剪力叙和轴力选择原则结构整体绣性、面内柴刚度结构高度限小、质量拆轻建筑使用缘瑞功能、装委饰要求、衫设备安装怠、施工技汽术等常用楼盖临体系及其捷适用性现浇楼盖预制板灶楼盖预应力叠耀合板楼盖组合楼花盖back常用楼盖伐体系及其远适用性现浇楼锤盖肋梁楼盖——普通、技助术经济指飞标好;结排构高度大税、不便管泼线安装⇒宽扁梁(用于适层高受离限时)密肋楼盖——省材料粘、自重氏轻、高四度大、授适用于悔大跨且限梁高受属限时、攻当使用荷载较滔大时可客有较好咽技术经惊济指标忆好;不剑美观、坝吊顶处赤理无梁楼盖——适用于大锤跨且梁高钓受限、或面升层法施遮工时;冲卧切问题非预应备力平板融楼盖——广泛用于恳剪力墙、脂筒体结构验、可降低刘层高、平胖整;跨度大俩时自重府大、不棵经济⇒现浇非肿预应力帜空心板料楼盖无粘结预烛应力平板倍楼盖——适用于犯大跨且羡梁高受己限时、奔平面布吸置灵活预制板级楼盖预应力空雷心板楼盖——适用于木高度50m以下时剥,但要霜求严格惭(缝内娃设钢筋断、设现浇花面层奶、加强板娇端连接)预应力航大楼板震楼盖——与房间同紧尺寸,双启向先张法肉预应力筋恼,板边齿产槽;吊装杆问题预应力兄叠合板溪楼盖预制RC薄板(50-6蛮0mm),上现浇RC。省模板、匹刚度大、面整体性好组合楼盖压型钢帐板上现辅浇RC。省模板、趁自重小、阅厚度小;便用钢量大back3高层想建筑结构萝的布置原瞎则与要求3.1急高层墨建筑结队构平面狸布置原则:有利于献抵抗水平喷和竖向荷嫩载,受力嘱明确,传遇力直接,枯减少扭转宜:简单首、规则挽、对称翠、均匀程;避免畅过大内级收和外理伸(凹姻角处应毙力集中伶);茄质心于坟刚心宜它接近平面不规悄则结构:类型、招内力计教算调整狼、构造度措施3.2泥高层怕建筑结午构立面魄布置高宽比H悉/B限值宜:沿高饶度之刚云度、强欧度、质男量分布及均匀、驼连续;侮避免薄托弱层立面不放规则结佛构:类型、拦内力计辆算调整璃、构造阔措施3.3变形缝设采置bac群k适用的房供屋最大高败宽比结构类型非抗震6度7度8度9度框架、板柱-抗震墙554544322框架-抗震墙555554433剪力墙666665544筒体666665544注:(表篇内数据分常别引自《帐高规JG逃J3-9喉1》和《槽建筑抗震菠设计规范选》(修订顾))1当有名大底盘时便,计算高钉宽比的高傲度从大底悬盘顶部算坚起;2超过优表内高宽模比和体型暑复杂的房云屋,应进店行专门研锣究。back3.3婚变形缝设翅置原则考虑到夏立面效鉴果、防吓水处理县、施工狮难度、康结构复烛杂程度挤、使用微方便性吨等,宜索:尽量调整罗平面尺寸加和结构布营置,采取蠢构造和施异工措施而节不设缝;必须设时姻,则应彻痰底。(切忌暑:“分燥不彻底层,连而去不牢”报、“藕残断丝连迟”)伸缩缝一般不森计算温嚷度或收轮缩应力歇(温度兆场、收飞缩参数叫;混凝赴土非弹签性)采取构造宜措施:满足间距巴要求提高温度洋影响较大葬部位(如终顶层、底确层、山墙战等)的配被筋采用有效堡隔热措施夏(如保温乘层、架空病层等)使用混旺凝土添讨加剂减犬小收缩局部(艘如屋顶齐)设缝设置施工遗后浇带沉降缝三种处滴理方法龄:放——设缝抗——端承桩席或刚度膛大的基洽础调——(不同基构础形式)砍调压力差下、(施工款顺序)调暮时间差、慌(计算预闷留)调标释高差防震缝尽量采取膝加强措施站而不设缝遵。必须设派时,满阅足最小陈缝宽要敏求(另详岁)back4高赞层建筑至结构设上计的基答本要求4.1碍强度豪问题—棵—构件利截面承扑载力验芦算☞4.2零刚度阴问题—粗—正常嗽使用条附件下结浑构水平位移验算☞4.3鸭稳定问题贤——结构爆稳定与抗味倾覆验算☞4.4蚁延性问题蕉——抗震傍结构的延棋性要求☞4.5刘经验仗问题—浸—抗震袍结构的赛概念设降计要求☞bac扯k4.1刚强度问题岭——构件摊截面承载锈力验算要求荷载效应赠组合⇒构件最刊不利内警力⇒承载力极走限状态设输计表达式无地震作似用组合γ0S≤R有地震作雄用组合S≤R/γRE关于S抗震结精构与有棍无地震庄作用组姿合高层建眠筑结构味荷载组华合表达屿式关于R抗震结塌构抗弯着承载能另力=非抗震拳结构抗私弯承载裹能力抗震结构朽抗剪承载兄能力=非抗震结犹构抗剪承贝载能力*80%bac疤k多高层建灿筑结构承隆载能力极质限状态设嗓计荷载组况合表达式注:1⑥、⑦仅8、芳9度时冈的大跨韵和长悬钉臂结构性及9度呢抗震结阵构考虑约;2⑧仅60花m以上监的高层酸结构考谣虑;3⑨仅60m倒以上的9秒度抗震结艳构和60和m以上8锋、9度时侄的长悬臂辱结构考虑雾。back组合类别多层(8层以下)高层(8层及其以上)非抗震抗震结构非抗震抗震结构重力荷载①S=γGCGGk+γQCQQkγG=效应对结构有利时1.0;不利时1.2
γQ=一般1.4;Q≥4.0kN/m2时1.3重力荷载+风荷载②S=γGCGGk+ψ(γQCQQk+γWCWWk)ψ=0.85,γW=1.4③S=γGCGGk+γQCQQk+ψWγWCWWk)
ψW=1.0,γW=1.4重力荷载+地震作用④S=γGCGGE+γEhCEhEhkGE=Gk+ψQQk,ψQ=0.5
γEh=1.3S=γGCGGE+γEhCEhEhk+γEvCEvEvk⑤S=γGCGGE+1.3CEhEhk⑥S=γGCGGE+1.3CEvEvk⑦S=γGCGGE+1.3CEhEhk+0.5CEvEvk重力荷载+地震作用+风荷载S=γGCGGE+γEhCEhEhk+γEvCEvEvk+ψWγWCWWk⑧S=γGCGGE+1.3CEhEhk+0.2γWCWWk⑨S=γGCGGE+1.3CEhEhk+0.5CEvEvk+0.2γWCWWk4.2磨刚度问题姓——正常辛使用条件意下结构水涝平位移验鞋算目的防止主要帆结构开裂展、损坏防止填充狼、装修开阔裂、损坏防止过大先侧移,以菊引发人的挑不适、影蒜响正常使你用、产生斯附加内力表达式剖——双蛋控(弹敞性位移用)层间位贡移败Δ悔u/h神≤[Δ孙u/h味]顶点位移轮u/H平≤[u麻/H]荷载组突合不考虑重律力荷载引席起的侧移各水平阿荷载单繁独作用荷载分洁项系数拖取1.爹0位移限男值地震作将用下的今位移限猪值略宽戚松新规范的帆两点修正取消与筝“装修练标准”雕有关的骆提法限值略寨偏严格back4.3尿稳定问题锈——结构兆稳定与抗兽倾覆验算一般不罪需验算H/B>须5时宜验红算抗倾覆验驾算表达式M≤[廊M][M]—邻—稳定力矩=竖向荷炼载(50%楼面活民载+90腊%恒载)买对基础务边缘取盖矩M——倾覆力难矩=由风荷扇载或地阿震作用男(或二只者组合愧)计算占的基础犹顶面处的最大挤倾覆力矩整体稳存定性验向算表达式Gte≤ΣEIeq/(8袖H2)Gte——顶端等效办重力荷载浮设计值=ΣGiHi2/H2ΣEIeq——验算方向押的抗侧力愤构件等效婆刚度和Gi——第i层重力荷雹载设计值GteHGiΣEIeqHibac逗k4.4惕延性问题已——抗震杠结构的延具性要求结构抗调震等级确定方玻法根据确定抗震威等级的设陪防烈度、结构弦类型、泥结构高子度确定延性结摄构设计摇原则四项措施提高构悲件延性强柱(胶墙)弱所梁强剪弱弯强节点住(锚固未)弱构例件罕遇地益震作用揉下的弹在塑性变似形验算一般不验右算,但须幸采取构造幼措施验算需验算命结构的劳界定(启范围)表达式——单控(弹址塑性)Δup/h≤[逆Δup/h]验算方俩法——简化方揪法或时名程分析伤法back4.5原经验群问题—张—抗震柱结构的教概念设麻计要求概念设粮计要点选择有梯利场地掘和地基选择延比性好结梅构体系诉与材料规则结构延性结脊构减轻自沈重避开地逝震动反已应谱特御征周期避免薄弱声层减少扭伙转协调承载浮能力与延棕性的关系设置多道谷抗震防线实现合理悬屈服耗能探机制提高整体饮性bac法k概念设计意义“计算笨设计”筑很难有伤效控制秋结构的捷薄弱环蜓节,不僻能完全四解决问或题地震作循用的不探确定性结构计算认假定与实轮际情况的骂差异(计贩算模型、代材料、阻枕尼变化等饺)经验总览结、定染性判断含义在进行结湾构设计时润,首先着泽眼于结构衰的总体地焦震反应,内按照结构少的破坏机初制和破坏肉过程,灵想活运用抗摘震设计准增则,全面及合理地解阔决结构设芬计中的基复本问题,遭既注意总数体布置上咐的大原则务,又顾及换到关键部酬位的细节机,从根本写上提高结卫构的抗震及能力;有游时需要运安用工程判检断解决或糕处理具体竖问题。bac镇k5高趴层建筑稿结构努计算原卧则与一巨般规定5.1芦计算基本欧假定☞5.2火水平力作界用方向☞5.3棒分析忧方法☞bac卸k5.1徐计算倡基本假权定弹性与弹交塑性假定平面结构线假定与空姻间结构楼板平震面内无桂穷刚性全假定与稻协同计督算构件刚迎度与变惭形back弹性与弹乳塑性假定弹性假殃定——竖向荷糠载、风欠荷载及慎多遇地其震作用龙下的内斯力和位罗移计算弹塑性抢假定——罕遇地震烂作用下的挎位移验算塑性内力设重分布back塑性内头力重分祥布考虑原因弹性内力罩与实际不寇符(构件袋内力与刚哭度有关,治开裂后则产产生重分浊布);有意识地湿减少或增思大某些部恼位配筋,例以利于合毕理破坏机像构和施工考虑方呜法——腐内力调潮幅(调侧整)弹性计算饱内力乘以稍系数框架梁咏(连续瞧梁)在乔竖向荷旅载下的桥调幅框架-剪力墙结仍构中框架坊的内力调哥整联肢剪孤力墙中毒连梁的带调幅弹性内力跟计算时降臭低构件刚捆度框架-剪力墙坟结构中柱框架与会剪力墙粘间的连黄系梁的麦调幅联肢剪力倍墙中连梁独的调幅bac境k平面结构美假定与空付间结构平面结构荣假定A——结构面外维刚度为零蓄(二维,恨每个节点3自由度飘)——平面框谷架、剪漆力墙空间结构——结构面抢外有相特互传力星关系(婆三维,够每个节驰点6自由度)——框筒角姓柱、空请间框架勿、空间密桁架bac揉k楼板平面衫内无穷刚膛性假定与宁协同计算楼板平面慌内无穷刚金性假定B——多数情况意下,楼板建平面内无惩穷刚性水平位移渐协调(竖宝向位移独熄立)A+B:不考虑扭代转——平面协同僚计算(正捧交方向抗焦侧力单元雄不参加工弊作)考虑扭转——空间协同絮计算(正策交方向抗驶侧力单元讨参加抵抗牢扭矩)楼板满足河一定要求——楼板不俭满足要梳求,楼牙板有变鸡形楼板有踪蝶限刚性征计算楼板刚桌性计算缩慧,适当权调整内润力空间计具算空间计算back构件刚全度与变写形构件刚窑度——弹性刚度构件变形构件的变余形与刚度轴向——EA弯曲——EI剪切——GA构件变羡形的考号虑忽略梁的满轴向变形高度>50m及H/B>亮4:考虑柱、逮墙的轴向妨变形长细比>4:忽略剪锡切变形bac辆k5.2深水平徒力作用喘方向只考虑两违个正交(铲主轴)方通向的水平杆力,各方墨向水平力相全部由该皱方向抗侧哭力构件承屠担新修订枪:某些翼结构须缎考虑两详个正交股(主轴左)方向币的水平豪力同时桥作用bac栽k5.3傍分析方法简化方法平面结蔑构协同防分析程序方酸法杆件有限沾元方法空间协倍同分析贡方法广泛用塔于框架栋、框剪妖、剪力歉墙结构铅等由平士面抗侧嘱力结构中组成、芹布置较碌为规则扔的结构三维杆件海—薄壁杆膜件空间分虹析方法应用广惑泛,特士别是平艘面不规唯则、体煮型复杂比的结构有限元钞或有限师条方法back6各类促高层建筑朽结构设计6.1框架结构6.2剪力墙结杰构6.3框架-京剪力墙才结构6.4筒体结恰构back6.1馋框架腔结构back结构布置计算模型荷载分独析内力计莲算截面设计构造要求变形验算框架结构歼的布置框架结构虎类型按材料弯划分:甜RC、肆钢、型素钢、组尽合按施工厦方法划争分:全诞现浇、筝半现浇稼、装配箩式、装追配整体肥式结构布置牙原则柱网布置句——建筑塑(功能)遥、结构(病合理)、萄施工(方洞便)框架承晚重方案某——横膀向、纵馋向、纵尚横向梁柱尺堆寸估算梁刚度要求愚:承重(席1/8-幅1/12删);非承因重(1/芹12-1吼/16)柱非抗震框泛架:A>餐=N/fc,N=1有.05-置1.10漠Nv(Nv——自重欣+活荷载溉效应)抗震框察架:惹A>=围N/(恒afc),N=目1.1赚-1.交2Nv(a—俊—轴压丈比)back计算模型铅的确定空间模型平面模共型计算单元涨的确定节点处举理计算跨度层高抗弯刚度backWk荷载分概析竖向荷掌载恒载Gk可变荷载娘(活载)烈Qk考虑负循荷面积急的折减由问题最不利蛇布置水平荷痒载风载Wk地震作用完(偶然作摘用)EkbackGkQkQkEk平面框架芒结构内力祥和位移的番简化计算晶方法竖向荷傍载作用况下的内甩力分析匠方法水平荷桌载作用衰下的内自力分析楚方法bac肠k平面框架汇竖向荷载蛇作用下的诞内力分析廊方法基本假蜜定无侧移求框架相邻层弯链矩分配方法两点修售正柱刚度(徒1.0;0.9)弯矩传递肉系数(1魄/2;1/3)步骤back分层法梁固端宾弯矩节点分驾配弯矩传济递弯矩叠加节点平衡构件平衡梁柱剪力节点平衡吼柱轴力平面框架粱水平荷载荣作用下的遗内力分析便方法定性分笋析bac认k反弯点纱法修正反弯更点法——D值法反弯点澡法基本假玻定梁柱线汁刚度比旱无穷大说(>=党3)不考虑葛梁轴向寄变形,辆同层柱凡顶位移题相等柱上下翻端转角耳相等(艇底层除其外)中间层:胡反弯点居决中底年层:反砖弯点2/射3h梁端弯矩桐由节点平阔衡确定且暑按刚度分旧配back方法及步例骤水平力滩平衡刚度分桥配柱剪同力柱平衡求模柱端弯矩节点平衡诵求梁端弯展矩节点平黑衡柱轴标力梁平衡求昏梁剪力例子Vi1Vi2Vi3u=1K=12摧i/h2Sum煎(Fi-n)=S远um(彻Vij)Vi1/Ki1=Vi2/Ki2=…Vij=Su惹m(Fi-n)Kij/S劈燕um(茫Kij)修正反蔑弯点法爸——D崖值法D值back反弯点踏高度与梁柱刚扭度比有关袭的系数标准反弯垦点高度(队梁柱线刚慨度比、总安层数、层服次、侧向众荷载形式塑)上、下层礼梁柱线刚袄度不同时推的反弯点吹高度修正以值上层层高恨与本层不辆同时的反抱弯点高度伏修正值下层层高匙与本层不遭同时的反溉弯点高度馋修正值框架结构闹构件截面致设计back设计表比达式荷载效应熔组合组合前竖萌向荷载调票幅内力组拳合控制截面脆(梁、柱膜)最不利各内力组贴合截面设计柱计算惕高度控制内信力确定内力调整肢(抗震框念架)节点抗剪汪验算(约滑束梁问题绩)抗震框架记构件内力醉调整back强柱弱梁梁柱弯剪弯剪强剪弱金弯1.11.05底层调小整1.5/渔1.25角柱调整1.3剪1.0裁51.1强节点弱构件节点框架结德构构造势要求back延性问题截面延性构件延性结构延性提高构只件延性梁:与截械面延性有剥关与构件古延性有渡关剪压比名、跨高治比、配泼箍率柱:剪躬跨比、令轴压比稀、纵筋剂配筋率见、配箍惜率节点:轴窄压比、梁朝筋粘结、誉配箍率6.2存剪力墙结巴构剪力墙除结构的晚布置剪力墙结征构内力和雕位移的简捏化计算方原法剪力墙截衰面设计剪力墙腿构造要盟求bac厕k剪力墙结坟构的布置平面布置正交刚度不宜犬过大(?忘)间距6完-8m长度H升/L>=码2,L勺<=8m立面布置门窗洞腹口宜上袭下对齐乡丰,成列梨布置刚度避心免突变护,上下娃连续楼板与漂墙连接back剪力墙结歌构内力和缎位移的简悬化计算方常法剪力墙余的类型计算原则漠与假定各类剪力城墙的简化煎计算方法剪力墙内歼力及变形斑规律back剪力墙割的类型剪力墙的绸受力特点剪力墙的抖类型分类原则暴(指标)整体性轧系数—葱—连梁利总抗弯论线刚度埋与墙肢自总抗弯耐线刚度常比净惯性矩宝/总惯性袍矩——墙坐肢截面与辞洞口宽窄题的关系洞口面积挣、位置分类整截面剪浙力墙整体小开体口剪力墙联肢剪渔力墙壁式框架不规则开追洞剪力墙back计算原即则与假薪定假定楼板刚度墙刚度翼缘宽往度——抓min隔{6*由厚度,帖墙间距硬/2,桑总高度开/20诸}总原则荷载在肌各片剪秃力墙之师间的分勾配竖向荷载坚——按受糟荷面积水平荷载折——按等坝效抗弯刚轨度各片剪影力墙在冰分配得印的荷载环作用下水的内力括和位移行计算back各类剪力忠墙的简化围计算方法整截面墙黑和整体小稼开口墙—惰—材料力烤学方法联肢墙(婶双肢墙)火——连续肥化方法壁式框架新——带刚星域D值法bac借k整截面翠墙和整茧体小开经口墙—举—材料淘力学方抽法内力计算弯矩隐Mj=0.8血5MpIj/I+0.哲15MpIj/(su冻mIj)轴力缺Nj=0.85MpAjyj/I剪力背Vj=Vp{Aj/(su瞒mAj)+Ij/(s及umIj)}/2侧移计挺算总侧移=弯曲部分+剪切户部分=弯曲部大分(1+跨a)不同荷动载:均布V0H3/(8E但IW)+uV0H/(盼GAW)倒三角11V0H3/(60拐EIW)+u悼V0H/(帮2GAW)顶点集中堆力V0H3/(3E漠IW)+2u愧V0H/(膨3GAW)MpNjV0=uV0H/GAWbac唐k联肢墙袜(双肢四墙)—碗—连续生化方法基本假定楼盖平面发内刚度无咱穷大连梁连苦续化假臂定连梁反挤弯点位抱于跨中构件沿口竖向分口布均匀方法概循要基本思路待——位移查协调连梁跨壮中位移销=墙肢芦弯曲变战形部分恭+墙肢劣轴向变者形部分漂+连梁袄弯曲和的剪切变斤形部分抢=0二阶常系锄数微分方妨程内力计算位移计壳算bac总k壁式框架秋——带刚口域D值法刚域及罢其长度原因刚臂长度带刚域D签值法带刚域杆句件的抗侧绪刚度转角位漆移方程梁:k12=ci或,k21=c’奔i,i历=EIe/l柱:kc=(c+事c’)峰i/2柱抗侧构刚度D值调D=(Alp吃ha*1进2i/h2)=Alph颈a*12颈i/h2*(c+胳c’)/皮2带刚域杆学件的反弯骨点高度y=a+sy0+y1+y2+y3bac弱k剪力墙内通力及变形饱规律整截面墙整体小狸开口墙联肢墙壁式框略架bac如k弯矩沿高脑度分布、起水平截面亲正应力分隆布、连梁舞反弯点剪力墙效截面设恳计墙肢截面军设计连梁截面打设计延性问寇题bac陪k墙肢截面惨设计墙肢正截斥面(受弯职)承载力永计算平面外承高载力验算滩(小偏压厦情况)N<=命phi斯*(fcbwhw+fy’As’)墙肢斜由截面(扶受剪)朵承载力忌计算bac桐k墙肢正士截面(皱受弯)硬承载力港计算墙肢的原配筋特械点、计索算假定分布钢筋计算假定大偏压描情况小偏压情迎况大偏拉险情况bac所k大偏压对情况判定基本公卵式N=Ne=e=e0+hw/2-as设计表循达式无地震作手用组合有地震作蛛用组合AsAswAs’Nee’fywAsw(hw0-1.炼5x)挎/hw0fcmbwxfyAsfy’As’x1.5纸xbac备k小偏压情亩况判定基本公甘式N=Ne=e=e0+hw/2-找asfs=(ks睛i-0.敬8)fy/(ks怨ib-0.8懒)设计表达面式无地震作效用组合有地震作饱用组合AsAswAs’Nee’fcmbwxfsAsfy’As’xbac旱k大偏拉肠情况AsAswAs’Nee’fcmbwxfywAsw(hw0-1.5很x)/hw0fyAsfy’As’x1.5x判定基本公式N=Ne=e=e0-hw/2+刘as设计表神达式无地震作何用组合有地震作朱用组合bac且k墙肢斜民截面(拉受剪)可承载力晋计算墙肢的踢剪切破柄坏形式剪力设设计值的雄确定—荡—强剪鸟弱弯偏压情买况偏拉情况bac元k连梁截隆面设计连梁正浙截面(养受弯)讯计算对称配筋瞧——受压卵区小连梁斜截档面(受剪惧)计算(润剪切破坏邻严重)剪力设除计值的通确定—羡—强剪泛弱弯(定同一般告框架梁寇)设计表达插式——增从大配箍无地震作术用组合跨高比>铜2.5Vb<=0多.07繁fcbbhb0+fyvAsvhb0/s跨高比捧<=2题.5Vb<=0到.06职3fcbbhb0+0.9量fyvAsvhb0/s有地震作培用组合(伴…)严格控丑制截面康尺寸(而名义剪勤应力)无地震作绑用组合Vb<=0待.25令fcbbhb0有地震作藏用组合跨高比>冷2.5Vb<=0耳.20屋fcbbhb0/Ga灯maRE跨高比<晋=2.5Vb<=0滴.15fcbbhb0/Ga母maREback延性问阳题剪力墙剪力墙屡的破坏恋形态与攻剪跨比拾有关—救—(中拆)高墙强墙弱梁羡(破坏机尊制)尽可能大例偏压连梁强剪弱弯抗剪配筋配筋形式危——交叉幕斜筋大配筋量连梁尺寸back剪力墙构草造要求剪力墙材料:混凝土(模>C20痒),钢筋肆(分布筋横、箍筋一盈级,其它按二级)截面尺寸吵(厚度)掠:稳定要求酬——一级(>=剥max帐(h/嚼20,香160上);其它(>=雨max驱(h/赤25,蓬140寸)抗剪要求逃(剪压比妥)——V愿<=a*悼fcbwhw0/Ga叉maRE,a=0浓.25狭(0.衬20)业,0.20所(0.1畅5)配筋:竖向钢颈筋:端下部筋(咽明柱、雨暗柱、氏翼柱)江、分布谁筋水平钢母筋:端爷部附加墓筋、分末布筋洞口加狗强筋连梁截面尺执寸:抗剪要求黑(剪压比专)——V裳<=a*栽fcbbhb0/Ga壳maRE,a=0.忌25,0.2仅0(0禽.15地)配筋:纵筋:锚为固抗剪钢埋筋:back6.3团框架-剪溜力墙结构框架-剪肃力墙结构染的受力与块变形特点框架-剪起力墙结构汁的布置框架-剪客力墙结构赚内力和位版移的简化押计算方法框架-售剪力墙设结构构墙件截面无设计框架-剪岭力墙结构渴构造要求底部大空衣间剪力墙泊结构bac皮k框架-变剪力墙语结构的彼受力与忌变形特鹊点back框架剪力墙框架-剪买力墙变形特友点荷载分简配剪力分为布back框架-扛剪力墙尸结构的室剪力分尸布VpVwVf框架-剪挽力墙结构稼的布置剪力墙押形状与境布置剪力墙数社量足够数糊量刚度要求剪力墙抵爽抗矩>=倒50%总卵倾覆力矩不宜过址多Lamd毫a=(1狸-2.4估)楼板剪力墙狐间距框架外伸跃长度back框架-趟剪力墙株结构内竟力和位冒移的简壤化计算虎方法基本假定基本思路遭——协同鼠工作分析集成平面化柱连续化更分配几个问余题:框架-火剪力墙赏协同工重作体系跃(刚接浇、铰接科)方程刚度特决征值计算步骤确定计算快简图计算刚度特套征值(查表徒)计算总啄剪力墙的幅弯矩、层眨剪力总萌框架层剪美力=总层钓剪力-总仓剪力墙层科剪力(广义疯剪力再分紫配)内力集计算bac扔k刚度特涉征值抗推刚逐度与抗暮侧刚度综合框投架抗推忆刚度Cf=hD综合剪力镰墙抗弯刚榜度EIw缴=EIw综合连月梁抗弯腰刚度Cb=m/圾h=券6c牌i/h刚度特锈征值back框架-属剪力墙铲结构构安件截面菠设计内力调尺整连梁塑性徐内力重分称布——降养低刚度(露0.55座)VF<=0.仿2V0时,VF=min束{0.2商V0,1.5贺VF,ma映x}V0——底部姥总地震剪彻力VF,m库ax——框架稻各层楼层啦剪力中的逆最大值屋面突出誉部分为框艺—剪结构红,VF取计算层烟剪力1.岁5框架结构侧移吃小——延带性要求略逃低剪力墙带边框取剪力墙back底部大坟空间剪熟力墙结峰构底层和熄底部多票层结构布置落地剪辽力墙数吹量(3敢0%,50%)、净绳距和位狸置上下层袋刚度比过渡层楼护板内力计班算及调注整转换层以逮上:总剪聚力按等效锁刚度分配转换层以僵下:落地照墙承受总明层剪力并捞按等效刚煤度分配框支柱罩:>=兔20%夸总层剪以力局部平棉面有限郊元计算构件截固面设计back6.4凡筒向体结构筒体结构顺的受力与粒变形特点筒体结构净的布置筒体结壤构内力学和位移含的计算咐方法筒体结构说构件截面特设计筒体结构樱构造要求back筒体结构挂的受力与办变形特点框筒的受银力特点(身空间整体帝受力)—怀—剪力滞后剪力——腹腹板框架章(通常内旋筒承担大己部分)弯矩—棒—翼缘鞠框架(倦外筒大输)变形特供点——椒剪弯型bac彩k剪力滞后似影响因素盾及规律窗裙梁剪倦切刚度与柿柱轴向刚丹度比比值越蔽大,剪吉力滞后绍越小框筒平面右形状翼缘框架塑越长,剪破力滞后越辰大所处高度底部大,浸顶部小(旋负)bac盘k筒体结军构的布板置平面、激构件及秒楼盖原则:规世则、对称女;尽量减灵小剪力滞浩后框筒:密柱(拖1-3舰m)深业梁(l照/h=弃3-4她,窗洞童面积<铺50%赌)平面宜接桨近方形、营圆形;矩许形时边长属比宜<2耻(否则加除腹板)框筒柱:锈宜方形、扁矩形(注意受篮力方向)角柱:印截面增银大(轴仪力大,纵角柱面利积=1品.5-疫2中柱化面积)结构高盾度:H存/B>尝3内筒:方面积不册宜过小景(H/帆B=1乎0,内物外筒边围长比=爽1/2锹-1/狂3)楼盖:(作用呈)尽量滑减少其浪弯矩传至递(铰泻接、平城板式、笛密肋)宜使角柱铃承受较大攀竖向荷载笑以平衡角贫柱中较大桨拉力(斜源梁)转换层bac残k筒体结耗构内力百和位移尚的计算鬼方法空间杆系挤-薄壁柱氧矩阵位移渐法等效槽狠形截面圆估算法等代角柱嫂法图表法平面展开王矩阵位移盲法(翼缘宴展开法)等效弹性迈连续体能览量法有限条瞎法bac圆k筒体结构袄构件截面刃设计外框筒柱:角柱和牛弯矩较园大柱—京—双向筛偏压其它柱—摔—框架平每面单向偏割压窗裙梁按连梁细计算l/h<饱1时,可饮交叉斜筋芬、水平开独缝核心筒剪力墙俩墙肢(刘同剪力飘墙结构轮)正截面巨:宜考淡虑翼缘斜截面:接不考虑翼过缘连梁(莫同剪力陆墙结构搅)bac迎k7高创层建筑削结构基披础设计消概要7.1董箱形券基础7.2旦桩基础bac沿k7.1傲箱形基础箱形基让础布置地基验咬算箱形基秩础结构工计算箱形基菊础构件区设计箱形基卷础构造抖要求bac乓k箱形基础组布置平面尺摩寸(涉及肤地基土得承载力葵、上部慌结构布争置、荷刑载分布寻等)偏心距控闭制:基底箱形
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